معالجة نانوية

جزء من سلسلة من الموضوعات حول; ;
	; , ; ; ; ;
	اقرأ أيضا; ;

جزء من سلسلة من الموضوعات حول

طب النانو

المعالجة النانوية هي استخدام الجسيمات النانوية بغرض الإصلاح البيئي. يُستكشف لمعالجة المياه الجوفية، أومياه الصرف، أوالتربة، أوالرواسب، أوغيرها من المواد البيئية الملوثة. تُعتبر المعالجة النانوية صناعة ناشئة؛ بحلول عام 2009، وُثقت تقنيات المعالجة النانوية في 44 مسقط تنظيف على الأقل في جميع أنحاء العالم، معظمها في الولايات المتحدة. وفي أوروبا، يجري التحقيق من المعالجة النانوية بواسطة مشروع نانوريم المُمول من المفوضية الأوروبية. حدد تقرير صادر عن اتحاد شركات نانوريم ما يقارب 70 مشروعًا لتكنولوجيا المعالجة النانوية في جميع أنحاء العالم على نطاق رائد أوكامل. خلال عملية المعالجة النانوية، يجب ملامسة عامل الجسيمات النانوية مع الملوث المُستهدف في ظل ظروف تسمح بالتخلص من السموم أولمنع التفاعل. وتتضمن هذه العملية عادةً عملية ضخ ومعالجة أوتطبيق موضعي.

نُشرت بعض طرق المعالجة النانوية، وخاصةً استخدام جسيمات الحديد النانوية صفرية التكافؤ لتنظيف المياه الجوفية، في مواقع التنظيف واسعة النطاق. وهناك طرق أخرى لا تزال في مراحل البحث.

التطبيقات

استُخدمت المعالجة النانوية على نطاقٍ واسع في معالجة المياه الجوفية، مع إجراء أبحاث شاملة إضافية في معالجة مياه الصرف الصحي. اختُبرت المعالجة النانوية أيضًا لتنظيف التربة والرسوبيات. بل إذا المزيد من الأبحاث الأولية الآن تستكشف استخدام الجسيمات النانوية لإزالة المواد السامة من الغازات.

معالجة المياه الجوفية

في الوقت الحالي، تعد معالجة المياه الجوفية أكثر التطبيقات التجارية شيوعًا لتقنيات المعالجة النانوية. يعد استخدام المواد النانوية، خاصةً المعادن صفرية التكافؤ (زيد في إم)، لمعالجة المياه الجوفية منهجًا ناشئًا واعدًا نظرًا لتوافر وفعالية الكثير من المواد النانوية لخفض الملوثات أوعزلها.

توفر التقنية النانوية إمكانية معالجة الملوثات بفعالية في المسقط، وتجنب الحفريات أوالحاجة إلى ضخ المياه الملوثة من الأرض. تبدأ العملية بضخ الجسيمات النانوية في طبقة المياه الجوفية الملوثة عن طريق بئر ضخ. ثم تُنقل الجسيمات النانوية عن طريق تدفق المياه الجوفية إلى مصدر التلوث. عند الاتصال، يمكن للجزيئات النانوية عزل الملوثات (عن طريق الامتزاز أوالتعقيد)، أوإيقافها، أويمكن حتى تحلل الملوثات إلى مركبات أقل ضررًا. عدةً ما تكون تحولات الملوثات تعبير عن تفاعلات الأكسدة والاختزال. عندما تكون الجسيمات النانوية مؤكسدة أومخففة، فإنها تُعتبر تفاعلية.

تُعتبر القدرة على ضخ الجسيمات النانوية في باطن الأرض ونقلها إلى مصدر الملوثات أمرًا ضروريًا للمعالجة الناجحة. يمكن ضخ الجسيمات النانوية التفاعلية في بئر حيث سيُنقل إلى أسفل التدرج إلى المنطقة الملوثة. حفر بئر وتعبئته مكلف للغاية. تُعتبر تكلفة آبار الدفع المباشر أقل من الآبار المحفورة وهي أداة التسليم الأكثر استخدامًا للمعالجة بجسيمات الحديد النانوية. يمكن ضخ ملاط الجسيمات النانوية على طول النطاق العمودي للمسبار لتوفير المعالجة لمناطق طبقات المياه الجوفية المحددة.

معالجة المياه السطحية

إن استخدام المواد النانوية المتنوعة، بما في ذلك الأنابيب الكربونية النانوية وTiO2، يُظهر الوعد بمعالجة المياه السطحية، بما في ذلك التنقية والتطهير وتحلية المياه. تضم الملوثات المستهدفة في المياه السطحية المعادن الثقيلة والملوثات العضوية ومسببات الأمراض. في هذا السياق، يمكن استعمال الجسيمات النانوية باعتبارها مواد ماصة أوعوامل تفاعلية (محفزات ضوئية أوعوامل الأكسدة)، أوفي الأغشية المستخدمة في الترشيح النانوي.

انظر أيضًا

تقنية النانوالخضراء
ترشيح نانوي

مراجع

^ Crane, R. A.; T. B. Scott (2012-04-15). "Nanoscale zero-valent iron: Future prospects for an emerging water treatment technology". Journal of Hazardous Materials. 211–212: 112–125. doi:10.1016/j.jhazmat.2011.11.073. ISSN 0304-3894. PMID 22305041.
↑ U.S. EPA (2012-11-14). "Nanotechnologies for environmental cleanup". مؤرشف من الأصل في 08 أغسطس 2014. اطلع عليه بتاريخ 29 يوليو2014.
^ Karn, Barbara; Todd Kuiken; Martha Otto (2009-12-01). "Nanotechnology and in Situ Remediation: A Review of the Benefits and Potential Risks". Environmental Health Perspectives. 117 (12): 1823–1831. doi:10.1289/ehp.0900793. ISSN 0091-6765. JSTOR 30249860. PMC 2799454. PMID 20049198.
^ Project on Emerging Nanotechnologies. "Nanoremediation Map". مؤرشف من الأصل في 17 سبتمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 19 نوفمبر 2013.
^ Mueller, Nicole C.; Jürgen Braun; Johannes Bruns; Miroslav Černík; Peter Rissing; David Rickerby; Bernd Nowack (2012-02-01). "Application of nanoscale zero valent iron (NZVI) for groundwater remediation in Europe" (PDF). Environmental Science and Pollution Research. 19 (2): 550–558. doi:10.1007/s11356-011-0576-3. ISSN 1614-7499. PMID 21850484. مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 مارس 2020.
^ "Nanotechnology for Contaminated Land Remediation". مؤرشف من الأصل في 31 يوليو2019. اطلع عليه بتاريخ 03 ديسمبر 2014.
^ Bardos, P.; Bone, B.; Daly, P.; Elliott, D.; Jones, S.; Lowry, G.; Merly, C. "A Risk/Benefit Appraisal for the Application of Nano-Scale Zero Valent Iron (nZVI) for the Remediation of Contaminated Sites" (PDF). www.nanorem.eu. مؤرشف من الأصل (PDF) في 03 مارس 2016. اطلع عليه بتاريخ 03 ديسمبر 2014.
^ U.S. EPA. "Remediation: Selected Sites Using or Testing Nanoparticles for Remediation". مؤرشف من الأصل في 16 أبريل 2015. اطلع عليه بتاريخ 29 يوليو2014.
↑ Theron, J.; J. A. Walker; T. E. Cloete (2008-01-01). "Nanotechnology and Water Treatment: Applications and Emerging Opportunities". Critical Reviews in Microbiology. 34 (1): 43–69. doi:10.1080/10408410701710442. ISSN 1040-841X. PMID 18259980.
^ Chong, Meng Nan; Bo Jin; Christopher W. K. Chow; Chris Saint (May 2010). "Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review". Water Research. 44 (10): 2997–3027. doi:10.1016/j.watres.2010.02.039. ISSN 0043-1354. PMID 20378145.
^ Gomes, Helena I.; Celia Dias-Ferreira; Alexandra B. Ribeiro (2013-02-15). "Overview of in situ and ex situ remediation technologies for PCB-contaminated soils and sediments and obstacles for full-scale application". Science of the Total Environment. 445–446: 237–260. doi:10.1016/j.scitotenv.2012.11.098. ISSN 0048-9697. PMID 23334318.
^ Sánchez, Antoni; Sonia Recillas; Xavier Font; Eudald Casals; Edgar González; Víctor Puntes (March 2011). "Ecotoxicity of, and remediation with, engineered inorganic nanoparticles in the environment" (PDF). TrAC Trends in Analytical Chemistry. 30 (3): 507–516. doi:10.1016/j.trac.2010.11.011. ISSN 0165-9936. مؤرشف من الأصل (PDF) في 23 سبتمبر 2017.
↑ Lowry, G. V. (2007). Nanomaterials for groundwater remediation. In: Wiesner, M.R.; Bottero, J. (eds.), "Environmental Nanotechnology". The McGraw-Hill Companies, New York, NY, pp. 297-336.